高線性音頻限幅放大電路的制作方法
【專利摘要】一種高線性音頻限幅放大電路，限幅模塊包括電阻R1、JFET、線性補(bǔ)償單元和恒流偏置單元；電阻R1的一端構(gòu)成限幅模塊的輸入端，另一端連接到JFET的漏極；線性補(bǔ)償單元的輸入端連接到JFET的漏極，輸出端連接到JFET的柵極；恒流偏置單元的輸出端連接到JFET的柵極；JFET的源極接地，漏極連接到放大模塊的輸入端；放大模塊由兩個(gè)以上放大單元級(jí)聯(lián)而成；反饋模塊包括檢波單元和低通濾波單元；檢波單元的輸入端連接到放大模塊的輸出端，輸出端連接到低通濾波單元的輸入端；低通濾波單元的輸出端連接到JFET的柵極。本實(shí)用新型的有益效果在于，克服傳統(tǒng)音頻限幅電路線性度差的缺點(diǎn)，有效地解決了限幅放大的失真度問題。
【專利說明】高線性音頻限幅放大電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電子電路【技術(shù)領(lǐng)域】，具體而言是一種高線性音頻限幅放大電路?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]由于音頻信號(hào)的波動(dòng)較大，且不同音頻信號(hào)源的輸出幅值差別也較大，所以，如果在音頻信號(hào)的接收過程中，接受到幅值較大的輸入信號(hào)時(shí)，則輸出的音頻信號(hào)會(huì)發(fā)生失真，甚至?xí)p壞揚(yáng)聲器。因而，期望放大電路的增益隨輸入信號(hào)的強(qiáng)弱而變化，即輸入弱信號(hào)時(shí)，放大電路的增益高；輸入信號(hào)強(qiáng)時(shí)，放大電路的增益低，以減小輸入信號(hào)強(qiáng)弱的影響，達(dá)到對(duì)幅值差異很大的輸入信號(hào)都能實(shí)現(xiàn)正常放大的功能；同時(shí)，放大后的信號(hào)應(yīng)保持較低的失真度。
[0003]現(xiàn)在，限幅放大器的種類很多，從二極管鉗位限幅，到增加自動(dòng)音量控制電路，都可以解決輸出幅值過大的問題。但是，對(duì)音頻限幅電路的線性度和失真度的關(guān)心卻不足，導(dǎo)致現(xiàn)有限幅電路中的失真度比較高。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種高線性音頻限幅放大電路，使輸入信號(hào)可以在放大區(qū)和限幅區(qū)都實(shí)現(xiàn)低失真放大，并且輸出共模電平不隨工作狀態(tài)的改變而改變。
[0005]實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的技術(shù)方案如下:一種高線性音頻限幅放大電路，包括限幅模塊、放大模塊和反饋模塊；
[0006]限幅模塊:包括電阻R1、JFET、線性補(bǔ)償單元和恒流偏置單元；電阻Rl的一端為限幅模塊的輸入端，另一端連接到JFET的漏極；線性補(bǔ)償單元的輸入端連接到JFET的漏極，輸出端連接到JFET的柵極；恒流偏置單元的輸出端連接到JFET的柵極JFET的源極接地，漏極連接到放大模塊的輸入端；
[0007]放大模塊:由兩個(gè)以上放大單元級(jí)聯(lián)而成；
[0008]反饋模塊:包括檢波單元和低通濾波單元；檢波單元的輸入端連接到放大模塊的輸出端，輸出端連接到低通濾波單元的輸入端；低通濾波單元的輸出端連接到JFET的柵極。
[0009]進(jìn)一步地，所述線性補(bǔ)償單元:運(yùn)算放大器Amp2的同相輸入端為線性補(bǔ)償單元的輸入端IN1，反相輸入端接電阻R13和電阻R12,電阻R12的另一端接地，電阻R13的另一端接運(yùn)算放大器Amp2的輸出端和電阻R14,電阻R14的另一端為線性補(bǔ)償單元的輸出端OUTl ;電阻R15的一端接線性補(bǔ)償單元的輸出端OUTl，另一端接地；其中，R12=R13, R14=3R15。
[0010]進(jìn)一步地，所述恒流偏置單元:電阻R11 —端連接到電源正極，另一端連接到三級(jí)管Q12的集電極；電阻R12—端連接到三級(jí)管Q12的發(fā)射極后接地，另一端連接到三級(jí)管Q11的發(fā)射極；三極管Q11的基極連接到三極管Q12的集電極，三極管Q11的發(fā)射極連接到三極管Q12的基極，三極管Q11的集電極為恒流偏置單元的輸出端。
[0011]進(jìn)一步地，所述檢波單元:運(yùn)算放大器Amp4的同相輸入端為檢波單元的輸入端IN2，反相輸入端接電阻R33和二極管D31的陽極后構(gòu)成檢波單元的輸出端0UT2 ;電阻R33的另一端接地；運(yùn)算放大器Amp4的輸出端接電阻R32,電阻R32的另一端接二極管D31的陰極。
[0012]進(jìn)一步地，所述濾波單元:運(yùn)算放大器Amp5的反相輸入端接電阻R34和電容C32,電阻Rm的另一端為濾波單元的輸入端IN3,電容C32的另一端接運(yùn)算放大器Amp5的輸出端；運(yùn)算放大器Amp5同相輸入端接參考電壓Vrefl，輸出端接二極管D32的陽極，二極管D32的陰極為濾波單元的輸入端0UT3。
[0013]進(jìn)一步地，所述放大單元:運(yùn)算放大器Amp3的反相輸入端接電阻R22和電阻R21,電阻R22的另一端為放大單元的輸入端IN4，電阻R21的另一端接運(yùn)算放大器Amp3的輸出端后構(gòu)成放大單元的輸出端0UT4 ;運(yùn)算放大器Amp3的同相輸入端接電阻R23,電阻R23的另一端接地。
[0014]更進(jìn)一步地，還包括輸入緩沖級(jí)(4)和輸出緩沖級(jí)(5)；
[0015]輸入緩沖級(jí)(4):運(yùn)算放大器Ampl的同相輸入端為信號(hào)輸入端，反相輸入端連接輸出端后構(gòu)成信號(hào)輸出端；輸入緩沖級(jí)(4)的信號(hào)輸出端連接到限幅模塊(I)的輸入端；
[0016]輸出緩沖級(jí)(5):運(yùn)算放大器Amp2的同相輸入端為信號(hào)輸入端，反相輸入端連接輸出端后構(gòu)成信號(hào)輸出端；輸出緩沖級(jí)(5)的信號(hào)輸入端連接到放大模塊(2)的輸出端。
[0017]本實(shí)用新型的有益效果在于，克服傳統(tǒng)音頻限幅電路線性度差的缺點(diǎn)，有效地解決了限幅放大的失真度問題，達(dá)到了 1、可以對(duì)大信號(hào)進(jìn)行限幅放大；2、輸入信號(hào)可以在放大區(qū)和限幅區(qū)都實(shí)現(xiàn)低失真放大；3、輸出共模電壓不隨工作狀態(tài)的改變而改變；4、輸入輸出信號(hào)幅值大。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本實(shí)用新型的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是線性補(bǔ)償單元的一個(gè)實(shí)施例的電路圖；
[0020]圖3是恒流偏置單元的一個(gè)實(shí)施例的電路圖；
[0021]圖4是檢波單元的一個(gè)實(shí)施例的電路圖；
[0022]圖5是濾波單元的一個(gè)實(shí)施例的電路圖；
[0023]圖6是放大單元的一個(gè)實(shí)施例的電路圖；
[0024]圖7是一個(gè)實(shí)施例的限幅放大電路工作在非限幅區(qū)時(shí)的仿真結(jié)果；
[0025]圖8是一個(gè)實(shí)施例的限幅放大電路工作在限幅區(qū)時(shí)的仿真結(jié)果。
【具體實(shí)施方式】
[0026]如圖1所示，一種高線性音頻限幅放大電路，限幅模塊I包括電阻Rl、JFET、線性補(bǔ)償單元和恒流偏置單元；電阻Rl的一端構(gòu)成限幅模塊I的輸入端，另一端連接到JFET的漏極；線性補(bǔ)償單元的輸入端連接到JFET的漏極，輸出端連接到JFET的柵極；恒流偏置單元的輸出端連接到JFET的柵極；JFET的源極接地，漏極連接到放大模塊2的輸入端；放大模塊2由兩個(gè)以上放大單元級(jí)聯(lián)而成；反饋模塊3包括檢波單元和低通濾波單元；檢波單元的輸入端連接到放大模塊2的輸出端，輸出端連接到低通濾波單元的輸入端；低通濾波單元的輸出端連接到JFET的柵極。
[0027]上述技術(shù)方案中，限幅模塊I通過控制工作在線性區(qū)的JFET和電阻分壓達(dá)到限幅的目的。其中，線性區(qū)的JFET的電流表示為
【權(quán)利要求】
1.一種高線性音頻限幅放大電路，其特征在于，包括限幅模塊(I)、放大模塊(2)和反饋模塊⑶； 限幅模塊(I):包括電阻Rl、JFET、線性補(bǔ)償單元和恒流偏置單元；電阻Rl的一端為限幅模塊(I)的輸入端，另一端連接到JFET的漏極；線性補(bǔ)償單元的輸入端連接到JFET的漏極，輸出端連接到JFET的柵極；恒流偏置單元的輸出端連接到JFET的柵極JFET的源極接地，漏極連接到放大模塊(2)的輸入端； 放大模塊(2):由兩個(gè)以上放大單元級(jí)聯(lián)而成； 反饋模塊(3):包括檢波單元和低通濾波單元；檢波單元的輸入端連接到放大模塊(2)的輸出端，輸出端連接到低通濾波單元的輸入端；低通濾波單元的輸出端連接到JFET的柵極。
2.如權(quán)利要求1所述的高線性音頻限幅放大電路，其特征在于，所述線性補(bǔ)償單元:運(yùn)算放大器Amp2的同相輸入端為線性補(bǔ)償單元的輸入端IN1，反相輸入端接電阻R13和電阻R12,電阻R12的另一端接地，電阻R13的另一端接運(yùn)算放大器Amp2的輸出端和電阻R14,電阻R14的另一端為線性補(bǔ)償單元的輸出端OUTl ；電阻R15的一端接線性補(bǔ)償單元的輸出端OUTl，另一端接地；其中，R12 = R13, R14 = 3R15。
3.如權(quán)利要求1所述的高線性音頻限幅放大電路，其特征在于，所述恒流偏置單元:電阻R11 —端連接到電源正極，另一端連接到三級(jí)管Q12的集電極；電阻R12 —端連接到三級(jí)管Q12的發(fā)射極后接地，另一端連接到三級(jí)管Q11的發(fā)射極；三極管Q11的基極連接到三極管Q12的集電極，三極管Q11的發(fā)射極連接到三極管Q12的基極，三極管Q11的集電極為恒流偏置單元的輸出端。
4.如權(quán)利要求1所述的高線性音頻限幅放大電路，其特征在于，所述檢波單元:運(yùn)算放大器Amp4的同相輸入端為檢波單元的輸入端IN2，反相輸入端接電阻R33和二極管D31的陽極后構(gòu)成檢波單元的輸出端0UT2 ;電阻R33的另一端接地；運(yùn)算放大器Amp4的輸出端接電阻R32,電阻R32的另一端接二極管D31的陰極。
5.如權(quán)利要求1所述的高線性音頻限幅放大電路，其特征在于，所述濾波單元:運(yùn)算放大器Amp5的反相輸入端接電阻R34和電容C32,電阻R34的另一端為濾波單元的輸入端IN3，電容C32的另一端接運(yùn)算放大器Amp5的輸出端；運(yùn)算放大器Amp5同相輸入端接參考電壓Vrefl，輸出端接二極管D32的陽極，二極管D32的陰極為濾波單元的輸入端0UT3。
6.如權(quán)利要求1所述的高線性音頻限幅放大電路，其特征在于，所述放大單元:運(yùn)算放大器Amp3的反相輸入端接電阻R22和電阻R21,電阻R22的另一端為放大單元的輸入端IN4，電阻R21的另一端接運(yùn)算放大器Amp3的輸出端后構(gòu)成放大單元的輸出端0UT4 ;運(yùn)算放大器Amp3的同相輸入端接電阻R23,電阻R23的另一端接地。
7.如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的高線性音頻限幅放大電路，其特征在于，還包括輸入緩沖級(jí)⑷和輸出緩沖級(jí)(5)； 輸入緩沖級(jí)(4):運(yùn)算放大器Ampl的同相輸入端為信號(hào)輸入端，反相輸入端連接輸出端后構(gòu)成信號(hào)輸出端；輸入緩沖級(jí)(4)的信號(hào)輸出端連接到限幅模塊(I)的輸入端； 輸出緩沖級(jí)(5):運(yùn)算放大器Amp2的同相輸入端為信號(hào)輸入端，反相輸入端連接輸出端后構(gòu)成信號(hào)輸出端；輸出緩沖級(jí)(5)的信號(hào)輸入端連接到放大模塊(2)的輸出端。
【文檔編號(hào)】H03F1/32GK203827296SQ201420172408
【公開日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年4月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月10日
【發(fā)明者】蘇倩, 張 杰, 鄭郁正, 文斌 申請(qǐng)人:成都信息工程學(xué)院